Estudo da influência do epítopo c-Myc na formação da interface entre o SCFV e o CD19 para aplicação em CAR

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Ana Júlia Ferreira
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/65870
Resumo: Chimeric Antigen Receptors (CARs) are recombinant proteins constructed to be expressed on the T lymphocyte's surface to redirect these cells' action against target cells. The CD19 membrane protein is an important immunotherapies target for the B-cell cancers treatment based on the CARs use, as it is overexpressed in these cells. Protein epitopes can be used as protein markers (tags) to facilitate detection and purification experiments. The CAR general structure has in its extracellular domain a recognition domain responsible for interacting in a specific way with the target molecule. This domain is usually composed of a single-chain variable antibody fragment (scFv). In the Kymriah anti-CD19 CAR, the scFv used is derived from the murine antibody FMC63, where a tag, such as the c-Myc tag, can be added to assist in experimental procedures such as those mentioned above. However, because scFv is the domain that directly interacts with CD19, it is necessary to assess whether this tag addition affects the scFv and CD19 interface formation. This project aims to evaluate, through Molecular Dynamics (MD) simulation, whether the c-Myc tag addition affects the scFv structural stability and the interaction between scFv and CD19. The scFv structures (with and without c-Myc) and CD19 were modeled and submitted to DM simulation. It was observed that the c-Myc tag presence did not affect the scFv structure, confirmed by the low root mean square deviation (RMSD) with the maintenance of the scFv structures (with and without c-Myc). However, a negative Intermolecular Interaction Potential was observed (IIP) between c-Myc and scFvs CDRs, indicating that attractive interactions occur between the structures resulting from approximations that can affect the interface formation. DM simulations with the scFv (with and without Myc) interfacing with CD19 were performed (c-Myc-scFv-CD19 and scFv-CD19) in triplicate (S1, S2, and S3), and in a long-time of 1000 ns. The RMSD curves show similar profiles between the simulations, demonstrating that there is no structural change in scFv and CD19, regardless of the c-Myc presence. The IIP profile shows negative energy throughout the simulation, demonstrating that there is an attractive interaction with and without c-Myc. Thus, it can be concluded that the c-Myc tag presence to the scFv does not affect its structural balance. However, depending on the c-Myc position concerning the CDRs, it can affect the interface formation and consequently the interaction between the scFv and the CD19.
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In the Kymriah anti-CD19 CAR, the scFv used is derived from the murine antibody FMC63, where a tag, such as the c-Myc tag, can be added to assist in experimental procedures such as those mentioned above. However, because scFv is the domain that directly interacts with CD19, it is necessary to assess whether this tag addition affects the scFv and CD19 interface formation. This project aims to evaluate, through Molecular Dynamics (MD) simulation, whether the c-Myc tag addition affects the scFv structural stability and the interaction between scFv and CD19. The scFv structures (with and without c-Myc) and CD19 were modeled and submitted to DM simulation. It was observed that the c-Myc tag presence did not affect the scFv structure, confirmed by the low root mean square deviation (RMSD) with the maintenance of the scFv structures (with and without c-Myc). However, a negative Intermolecular Interaction Potential was observed (IIP) between c-Myc and scFvs CDRs, indicating that attractive interactions occur between the structures resulting from approximations that can affect the interface formation. DM simulations with the scFv (with and without Myc) interfacing with CD19 were performed (c-Myc-scFv-CD19 and scFv-CD19) in triplicate (S1, S2, and S3), and in a long-time of 1000 ns. The RMSD curves show similar profiles between the simulations, demonstrating that there is no structural change in scFv and CD19, regardless of the c-Myc presence. The IIP profile shows negative energy throughout the simulation, demonstrating that there is an attractive interaction with and without c-Myc. Thus, it can be concluded that the c-Myc tag presence to the scFv does not affect its structural balance. However, depending on the c-Myc position concerning the CDRs, it can affect the interface formation and consequently the interaction between the scFv and the CD19.Os Receptores Quiméricos de Antígenos (CARs) são proteínas recombinantes construídas para serem expressas na superfície dos linfócitos T a fim de redirecionar a ação dessas células contra células alvo. A proteína de membrana CD19 é um importante alvo das imunoterapias baseadas no uso de CARs para o tratamento de cânceres de células B, por ser super expressa nessas células. Epítopos proteicos podem ser utilizados como marcadores de proteínas (tags) para facilitar a realização de experimentos de detecção e purificação. A estrutura geral do CAR possui no seu domínio extracelular, um domínio de reconhecimento responsável por interagir de forma específica com a molécula alvo. Esse domínio é usualmente formado por um fragmento de anticorpo variável de cadeia única (scFv). No CAR anti-CD19 Kymriah, o scFv utilizado é derivado do anticorpo murino FMC63, onde pode-se adicionar uma tag, como a tag c-Myc, para auxiliar nos procedimentos experimentais como os citados anteriormente. Porém, pelo fato do scFv ser o domínio que interage diretamente com o CD19, é necessário avaliar se a adição dessa tag afeta a formação da interface scFv e CD19. Este projeto tem por objetivo avaliar, por meio de simulação de Dinâmica Molecular (DM), se a adição da tag c-Myc afeta a estabilidade estrutural do scFv e, consequentemente, a interação entre o scFv e o CD19. As estruturas de scFv (com e sem c-Myc) e CD19 foram modeladas e submetidas à simulação de DM. Foi observado que a presença da tag c-Myc não afetou a estrutura do scFv, ratificada pelo baixo desvio médio da raiz quadrada (RMSD) com a manutenção das estruturas de scFv com e sem c-Myc, entretanto foi observado um Potencial de Interação Intermolecular (PII) negativo entre c-Myc e CDRs do scFv, indicando que ocorrem interações atrativas entre as estruturas decorrentes de aproximações, as quais podem afetar a formação da interface. Simulações de DM com o scFv com e sem Myc em interface com CD19 foram realizadas (c-Myc-scFv-CD19 e scFv-CD19) em triplicata (S1, S2 e S3) e em tempo longo, de 1.000 ns. As curvas de RMSD mostram perfis semelhantes entre as simulações, demonstrando que não há alteração estrutural de scFv e CD19, independente da presença do c-Myc. O perfil do PII evidencia energia negativa durante toda a simulação, demonstrando que há uma interação atrativa com e sem c-Myc. Dessa forma, pode-se concluir que a presença da tag c-Myc ao scFv não afeta o seu equilíbrio estrutural, porém, a depender a posição do c-Myc em relação às CDRs, pode afetar a formação da interface e consequentemente a interação entre o scFv e o CD19.Lourenzoni, Marcos RobertoLima, Ana Júlia Ferreira2022-05-16T20:14:42Z2022-05-16T20:14:42Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLIMA, Ana Júlia Ferreira. Estudo da influência do epítopo c-Myc na formação da interface entre o SCFV e o CD19 para aplicação em CAR. 2022. 97 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia de Recursos Naturais) - Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/65870porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-05-16T20:14:42Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/65870Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2022-05-16T20:14:42Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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